美國生物安全防御體系建設(shè)及對中國的啟示

楊玉霖,李廣強,皇甫超濟

目前已知自然界病毒種類4000余種、細菌100萬種,且絕大多數(shù)未被人類熟知[1]。鼠疫、炭疽等烈性病原已被應(yīng)用于以往戰(zhàn)爭中,且造成了嚴重的傷亡。新型冠狀病毒感染肺炎疫情對人類健康及經(jīng)濟發(fā)展造成的危害不可估量。生物技術(shù)的快速發(fā)展增強了生物武器危害大、成本低、傳播強、隱匿深的特點,這給各國生物安全防御體系建設(shè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

出于對生物安全的考慮,各國于1972年簽訂了《禁止發(fā)展、生產(chǎn)和儲存細菌(生物)及毒素武器和銷毀此種武器公約》,由于缺乏有效的核查機制,很多國家仍在研究、生產(chǎn)、儲存生物武器。2001年,美國經(jīng)歷的“炭疽郵件”恐怖襲擊事件讓各國認識到了生物安全防御建設(shè)的重要性,美國自此開始加速自身生物安全防御體系建設(shè)。鑒于在政治、經(jīng)濟、科技、軍事領(lǐng)域的優(yōu)勢地位,美國建立了較為完善的生物安全防御體系,其經(jīng)驗做法具有一定的借鑒意義。

1 美國生物安全防御體系建設(shè)

1.1 已納入國家安全戰(zhàn)略 美國歷屆政府均十分重視生物安全防御體系建設(shè),通過出臺相關(guān)的法案、戰(zhàn)略報告、行政命令的方式將其作為國家安全戰(zhàn)略體系的一部分。生物防御體系建設(shè)政策的出臺有助于經(jīng)費下?lián)?、機構(gòu)合作、資源整合,為美國實現(xiàn)全譜系的生物安全防御體系建設(shè)提供政策依據(jù)。

在小布什執(zhí)政期間(2001.1-2009.1),美國政府出臺5部法案、1份國家戰(zhàn)略報告、3項國家行政命令;在奧巴馬執(zhí)政期間(2009.1-2017.1),美國政府出臺1部法案、3份國家戰(zhàn)略報告、2項國家行政命令;在特朗普執(zhí)政期間(2017.1-2018.12),美國政府出臺5份國家戰(zhàn)略報告(圖1)[2]?？梢钥闯?小布什政府發(fā)布法案、行政命令、戰(zhàn)略報告的數(shù)量最多,這彰顯了美國在“911恐怖襲擊”和“炭疽郵件”事件后注重國家安全建設(shè)的決心,也是美國生物安全防御體系建設(shè)的初期也是快速發(fā)展期。在2004年的《生物盾牌計劃》中,美國政府計劃在10年內(nèi)投入56億美元用于針對烈性病原防治藥物的研發(fā)及儲備。在2007年的《公共衛(wèi)生和醫(yī)療準備》中,美國明確了生物監(jiān)測、應(yīng)對策略、醫(yī)療護理、突發(fā)應(yīng)變的內(nèi)容要求。此外,國家生物防御分析與應(yīng)對中心也在小布什執(zhí)政期間成立。

圖1 美國生物安全防御體系相關(guān)政策文件

奧巴馬執(zhí)政期間雖遭遇嚴重的金融危機,但仍投入大量的資金用于國家生物安全防御,并出臺一系列政策法案,進一步完善了國家生物安全防御體系。該時期出臺的政策將生物安全防御的范圍從美國本土拓展到全球范圍。2010年發(fā)布的《國家安全戰(zhàn)略》將生物安全列為國家安全的最高優(yōu)先事項之一。2018年,特朗普政府發(fā)布首個全面解決生物威脅的系統(tǒng)性國家戰(zhàn)略-《國家生物防御戰(zhàn)略》[3],該戰(zhàn)略由美國國防部、農(nóng)業(yè)部、國土安全部、衛(wèi)生和公共服務(wù)部共同起草,由政府內(nèi)閣生物安全防御指導(dǎo)委員會負責具體實施。2019年美國政府發(fā)布了《全球衛(wèi)生安全戰(zhàn)略》,該戰(zhàn)略強調(diào)了全球范圍的生物監(jiān)測及多國家/地區(qū)的合作[4]。經(jīng)過歷屆政府的重點建設(shè),美國已形成了監(jiān)測、檢測、分析、評估、預(yù)警、響應(yīng)等要素完備的生物安全防御體系。

1.2 經(jīng)費投入分析 美國歷來重視國家生物安全防御體系建設(shè),歷年投入的經(jīng)費持續(xù)居高不下。美國政府2003-2019年用于生物安全防御建設(shè)的經(jīng)費平均為58.2億美元,累計990億美元。2009年,美國雖遭遇嚴重的金融危機,本年度生物安全防御資金投入仍高達81.76億美元。小布什、奧巴馬、特朗普政府年均生物安全防御經(jīng)費分別為60.7、59.7、49.4億美元,雖然呈現(xiàn)下降趨勢,但仍然遠高于其他國家。美國聯(lián)邦衛(wèi)生保障金分五大領(lǐng)域:生物安全、輻射和核安全、化學(xué)安全、大流行性流感和新發(fā)傳染病、多重危險和常規(guī)準備事物,其中生物安全及大流行性流感和新發(fā)傳染病均與生物安全防御建設(shè)密切相關(guān)[5]。美國衛(wèi)生和公共服務(wù)部獲得的生物安全及大流行性流感和新發(fā)傳染病經(jīng)費最多,年均超過了14億美元,且資助經(jīng)費呈上漲趨勢。2010-2014年,國防部獲得的經(jīng)費呈上升趨勢,但2015-2019年呈下降趨勢,年均資助經(jīng)費為7.8億美元。國土安全部、國際開發(fā)署每年獲得的資助相對平穩(wěn),年均分別為7、0.75億美元。國家科學(xué)基金委員會通過聯(lián)邦衛(wèi)生保障金獲得的生物安全相關(guān)資助較少,年均僅為0.1億美元。這可能因為,國家科學(xué)基金委員會本身便是科學(xué)基金管理單位,其具有大量其他渠道的基金資助來源。

除了美國政府投入大量資金開展生物安全防御研究外,美國生物醫(yī)藥企業(yè)在生物醫(yī)藥研發(fā)、生物技術(shù)開發(fā)等領(lǐng)域的也是傾注大量財力,且資金規(guī)模遠超其他國家。2015-2017年,美國生物醫(yī)藥企業(yè)的研發(fā)資金分別為684、721、746億美元,同期全球其他國家生物醫(yī)藥企業(yè)的研發(fā)投入總和分別為945、979、1030億美元。美國生物醫(yī)藥企業(yè)的高投入有助于美國政府在核心競爭領(lǐng)域維護生物醫(yī)藥領(lǐng)域霸主地位,實現(xiàn)生物醫(yī)藥、生物安全等領(lǐng)域的全維優(yōu)勢[6]。

1.3 生物監(jiān)測及預(yù)警體系建設(shè)現(xiàn)狀 生物監(jiān)測及預(yù)警是指通過收集影響人或動植物生物威脅信息,做出及時的預(yù)警,以實現(xiàn)生物安全防御的目的。生物監(jiān)測預(yù)警是集裝備、信息、技術(shù)、監(jiān)測、檢測、預(yù)警為一體的綜合功能體系。美國生物監(jiān)測及預(yù)警體系建設(shè)是一個循序漸進的過程。通過自身在科技領(lǐng)域的優(yōu)勢,加之政策、資源傾斜,美國建立了較為完善的生物監(jiān)測及預(yù)警體系。

2001年,美國于“炭疽郵件”事件后頒布了《生物恐怖主義預(yù)防法》,該法案主要增強美國疾控中心在生物危害因子預(yù)警中的作用及責任;2002年頒布的《國土安全法》進一步整合了生物監(jiān)測及預(yù)警情報體系;2003年,美國提出生物監(jiān)測計劃(BioWatch Program),在20個主要城市地區(qū)開展持續(xù)性生物危害氣溶膠監(jiān)測,并對采集的潛在生物威脅因子進行檢測、溯源、評估;為整合不同生物監(jiān)測情報源,加強不同機構(gòu)之間的協(xié)作,美國成立了國家生物監(jiān)測整合中心(National Biosurveillance Integration Center,NBIC),并開發(fā)了國家生物監(jiān)測整合系統(tǒng)(National Biosurveillance Integration System,NBIS);2009年頒布了《國家應(yīng)對生物威脅戰(zhàn)略》,該文件倡導(dǎo)生物監(jiān)測數(shù)據(jù)共享;2012年頒布的《國家生物監(jiān)測戰(zhàn)略》明確了生物監(jiān)測的主要內(nèi)容及需要建設(shè)的核心能力;2013年美國發(fā)布《國家生物監(jiān)測科學(xué)與技術(shù)路線圖》,進一步完善國家生物監(jiān)測預(yù)警體系[7]。在一系列國家戰(zhàn)略政策的支持下,美國建立了多重生物監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),包括能源部主持的反生物恐怖項目,國防部牽頭的生物危害因子預(yù)警系統(tǒng)、傳染病疫情監(jiān)測系統(tǒng)及全球突發(fā)傳染病監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),衛(wèi)生和公共服務(wù)部領(lǐng)導(dǎo)的公共衛(wèi)生監(jiān)測系統(tǒng)[8]。

以美武裝部隊衛(wèi)生監(jiān)測處“全球突發(fā)傳染病監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”為例,該系統(tǒng)是美國防部于1996年啟動運行的一個全球公共衛(wèi)生、傳染病研究和疾病監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),由美軍主導(dǎo),美國國家醫(yī)學(xué)研究部門及世界衛(wèi)生組織等其他衛(wèi)生研究機構(gòu)協(xié)作完成。利用遍及全球的500多個實驗室哨點收集來自五大洲的生物樣本數(shù)據(jù),為美提供了大量傳染病威脅信息,以便對傳染病的威脅做出迅速的識別和評價,從而預(yù)防和控制傳染病的發(fā)病率和死亡率,保護美國及其盟友免受新興傳染病侵襲,更為美軍在全球內(nèi)的軍事行動提供了強有力的生防支撐。

除了注重國內(nèi)生物監(jiān)測預(yù)警體系的建設(shè),美國還開展了很多項國際合作。G7成員國開展了“早期預(yù)警報告”項目(Early Alerting and Reporting ),該項目整合了成員國7個生物監(jiān)測預(yù)警項目;2015年,美國發(fā)布《全球生物衛(wèi)生安全議程》,以加強國際間生物監(jiān)測情報信息的共享;2018年美國頒布了《國家生物防御戰(zhàn)略》,欲將生物監(jiān)測預(yù)警關(guān)口前移,建立全球化的生物監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。此外,美國研發(fā)了多種先進的生物監(jiān)測裝備,包括M93核生化偵檢儀、M31綜合生物監(jiān)測系統(tǒng)、聯(lián)合生物識別診斷系統(tǒng)等。

1.4 高等級生物安全實驗室建設(shè)現(xiàn)狀 生物安全實驗室是指開展具有傳染性、致病性病原微生物的實驗場所。根據(jù)病原微生物的危險程度及實驗室防護程度可將生物安全實驗室分為4個等級。生物安全三級(Biosafety level 3 laboratory,BSL-3)、四級實驗室(BSL-4)屬于高等級生物安全實驗室,主要用于開展高傳染性、高致病性、且預(yù)防治療手段有限的病原微生物研究。高等級生物安全實驗室是開展新發(fā)、突發(fā)、重大傳染病防控研究的戰(zhàn)略支撐平臺,其數(shù)量在一定程度上反映了一個國家的生物安全防御能力。

美國是最早開始建設(shè)生物安全實驗室的國家,同時也是擁有BSL-4實驗室數(shù)量最多的國家。自“9·11事件”及“炭疽郵件事件”以來,美國加速了高等級生物安全實驗室的建設(shè)進程,同時出臺了多部生物安全實驗室管理體系文件,目的就是對高等級生物安全實驗室進行規(guī)范化管理,對高等級生物安全實驗室進行分頭管理,由多個機構(gòu)協(xié)同監(jiān)管,主要涉及生物技術(shù)研發(fā)、生物因子監(jiān)測、實驗室防護、實驗室監(jiān)督等工作[9]。美國有11家機構(gòu)擁有至少16個BSL-4(表1),超過全球總和的25%[10],這些BSL-4遍布美國的9個州。此外,美國還擁有超過1500家BSL-3[11]。高等級生物安全實驗室的順利運行涉及設(shè)施設(shè)備、系統(tǒng)控制、制度管理等領(lǐng)域的專業(yè)知識。美國在實驗室工程設(shè)計、核心設(shè)備制造、實驗室管理理念等方面取得了顯著的領(lǐng)先優(yōu)勢,并對中國等國家實施技術(shù)封鎖。中國若想在高等級生物安全實驗室建設(shè)方面縮小與美國的差距,則需要在核心設(shè)備(化學(xué)淋雨設(shè)施、生命支持系統(tǒng)、正壓防護服等)制造、實驗室規(guī)范化管理(規(guī)章制度、操作規(guī)程、實驗流程等)、專業(yè)人才培養(yǎng)方面傾注更多的努力。

表1 美國生物安全四級實驗室建設(shè)情況

2 對中國生物安全防御體系建設(shè)的啟示

生物安全關(guān)系到國家安全,面對生物安全新形勢、新挑戰(zhàn)、新任務(wù),從踐行總體國家安全觀的角度完善我國生物安全防御體系建設(shè)迫在眉睫。近年來,我國生物安全體系建設(shè)和管理取得了一定的成績,法律法規(guī)制定、職能化管理等方面取得了顯著進步。但與西方發(fā)達國家相比仍存在一定差距,具體可在以下方面進一步發(fā)展完善。

2.1 設(shè)立生物安全防御機構(gòu) 我國是世界上最大的發(fā)展中國家,幅員遼闊,人口眾多,面臨的生物安風險巨大。然而,我國缺乏國家生物安全戰(zhàn)略及相應(yīng)的統(tǒng)籌機構(gòu),生物安全防御體系尚不成熟,這不利于生物安全設(shè)施、設(shè)備及生物監(jiān)測預(yù)警體系的建設(shè)。因此,需要明晰生物防御戰(zhàn)略目標,加強生物安全防御保障,形成完善的生物安全防御法律法規(guī)體系。建議成立中央生物安全防御戰(zhàn)略委員會機構(gòu),領(lǐng)導(dǎo)、協(xié)調(diào)國家生物安全防御工作,統(tǒng)籌實施生物安全防御戰(zhàn)略,同時把軍隊疾病預(yù)防控制機構(gòu)納入國家生物安全防御體系中,形成適應(yīng)我國國情,應(yīng)對國外復(fù)雜的生物安全威脅的一整套生物安全防御體系。

2.2 完善生物安全建設(shè)體系 我國生物安全法規(guī)政策的研究及頒布相比美國有所滯后,2020年10月17日,第十三屆全國人民代表大會常務(wù)委員會正式通過《中華人民共和國生物安全法》,這彌補了我國在生物安全領(lǐng)域法律法規(guī)的空缺,實現(xiàn)了生物安全領(lǐng)域的有法可依。生物安全防御建設(shè)依賴于先進的設(shè)施、設(shè)備。截至2023年1月,我國已建成3家BSL-4,64家BSL-3,但數(shù)量遠少于美國[12]。雖然我國BSL-4已經(jīng)投入使用,大部分儀器設(shè)備也能夠?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)化,但一些核心設(shè)備,比如生命支持(維持)系統(tǒng)、氣密門、雙菲高壓滅菌器等距離國際領(lǐng)先水平仍有不小差距。先進生物防護設(shè)施、設(shè)備的建設(shè)、經(jīng)費的投入仍然是一個重點發(fā)力方向,是完善生物安全建設(shè)體系的重要內(nèi)容。

2.3 強化生物威脅風險預(yù)警 任何生物威脅都會對國家健康、安全和經(jīng)濟造成巨大風險,早期有效的生物監(jiān)測和預(yù)警是抵御所有生物威脅的基石。我國于2004年開始發(fā)展疾病監(jiān)測預(yù)警信息化系統(tǒng),該系統(tǒng)覆蓋我國41種法定傳染病,但對新發(fā)、突發(fā)傳染病預(yù)警能力不足。當前我國處于信息化時代,需要構(gòu)建一個更加快速和強大的早期生物威脅預(yù)警系統(tǒng),以便能在數(shù)小時和數(shù)天內(nèi)檢測和報告生物安全威脅。預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)由國家指派機構(gòu)專門負責,并給予足夠權(quán)力,在發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模生物威脅時立即向全國衛(wèi)生系統(tǒng)通報,還應(yīng)該包括對當?shù)蒯t(yī)療設(shè)施和社會媒體的監(jiān)控,對BSL-3和BSL-4實驗室泄漏、盜竊和事故進行監(jiān)測。通過強化預(yù)警能力,使得預(yù)警系統(tǒng)能夠迅速觸發(fā)封鎖,從源頭上“遏制”任何新的潛在生物威脅。

2.4 加強生物安全領(lǐng)域?qū)I(yè)化建設(shè)和生物國防建設(shè) 我國生物安全防御多歸屬疾病預(yù)防控制體系下的“三防”領(lǐng)域,容易造成專業(yè)人才培養(yǎng)缺失、專項經(jīng)費分配缺乏等問題。應(yīng)適當增加生物安全防御專業(yè)在高等院校相關(guān)專業(yè)中的課程比例,增強生物安全防御知識的普及教育,增加及投入高等級生物安全實驗室的建設(shè),培養(yǎng)生物安全防御型專業(yè)人才,有助于生物安全領(lǐng)域?qū)I(yè)化建設(shè)以及生物國防建設(shè)。